Какова массовая доля серы (в процентах) в данной смеси? В ответе запишите округленное число до целого значения. Символ

Ledyanaya_Pustosh

59

Для решения данной задачи нам необходимо рассмотреть два термохимических уравнения реакций горения. Первое уравнение:

\[S(тв) + 2O2(г) \rightarrow 2SO2(г) + 297 \, \text{кДж}\]

Это уравнение говорит нам о том, что одна единица твердого сера (S(тв)) реагирует с двумя единицами газообразного кислорода (O2(г)) и превращается в две единицы газообразного диоксида серы (SO2(г)), а также выделяется 297 кДж энергии.

Второе уравнение:

\[M(тв) + 0.52O2(г) \rightarrow MО2(тв)\]

Здесь M(тв) представляет собой неизвестную массу смеси, содержащей серу, а 0.52O2(г) - массу газообразного кислорода. Реакция приводит к образованию твердого оксида металла (MО2(тв)).

Массовая доля серы в смеси будет равна отношению массы серы к общей массе смеси.

Для решения задачи нам необходимо применить принцип сохранения массы, который гласит, что масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции.

Исходя из первого уравнения реакции горения серы, мы знаем, что 1 единица твердого сера реагирует с 2 единицами газообразного кислорода, образуя 2 единицы диоксида серы. Следовательно, масса 2SO2(г) будет равна массе S(тв).

Таким образом, масса серы будет равна половине массы 2SO2(г), так как 2SO2(г) образуется из 1 единицы серы:

\[m(S(тв)) = \frac{1}{2} \cdot m(2SO2(г)) = \frac{1}{2} \cdot m(MО2(тв))\]

Следовательно, чтобы найти массовую долю серы в смеси, мы должны сравнить массу серы с общей массой смеси:

\[ \text{Массовая доля серы} = \frac{m(S(тв))}{m(смеси)} \times 100\%\]

Теперь необходимо выразить массу смеси через массу газообразного кислорода во втором уравнении реакции:

\[m(M(тв)) + m(0.52O2(г)) = m(MО2(тв))\]

С учётом того, что масса газообразного кислорода составляет 0.52 от массы M(тв), можем выразить массу смеси следующим образом:

\[m(смеси) = m(M(тв)) + m(0.52O2(г))\]

Теперь, используя полученные выражения для массы серы и общей массы смеси, мы можем найти массовую долю серы в смеси, используя формулу:

\[ \text{Массовая доля серы} = \frac{\frac{1}{2} \cdot m(MО2(тв))}{m(M(тв)) + m(0.52O2(г))} \times 100\%\]

Необходимо отметить, что слева от знака равенства у нас будет округленное значение массовой доли серы в процентах без символа процента.